TypeScript 装饰器
装饰器
介绍
随着TypeScript和ES6里引入了类，在一些场景下我们需要额外的特性来支持标注或修改类及其成员。 装饰器（Decorators）为我们在类的声明及成员上通过元编程语法添加标注提供了一种方式。 Javascript里的装饰器目前处在 建议征集的第二阶段，但在TypeScript里已做为一项实验性特性予以支持。
由于处于实验状态，我们要用装饰器现在还得要输入特殊的参数：
tsc –target ES5 –experimentalDecorators
装饰器主要有普通装饰器，装饰器工厂两种方式，简单来说普通装饰器不带被装饰的参数，装饰器工厂可以添加参数
装饰器（普通）
例如，有一个@sealed装饰器，我们会这样定义sealed函数：
function sealed(target) {
// do something with “target” …
}
装饰器工厂
我们可以通过下面的方式来写一个装饰器工厂函数：
function color(value: string) { // 这是一个装饰器工厂
return function (target) { // 这是装饰器
// do something with “target” and “value”…
}
}
装饰器的组合
多个装饰器可以同时应用到一个声明上，就像下面的示例：
- 书写在同一行上：
@f @g x
- 书写在多行上：
@f
@g
x
当多个装饰器应用于一个声明上，它们求值方式与复合函数相似。在这个模型下，当复合f_和_g_时，复合的结果(_f ∘ g)(x)等同于f(g(x))。
同样的，在TypeScript里，当多个装饰器应用在一个声明上时会进行如下步骤的操作：
- 由上至下依次对装饰器表达式求值。
- 求值的结果会被当作函数，由下至上依次调用。
如果我们使用装饰器工厂的话，可以通过下面的例子来观察它们求值的顺序：
function f() {
console.log(“f(): evaluated”);
return function (target, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
console.log(“f(): called”);
}
}
function g() {
console.log(“g(): evaluated”);
return function (target, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
console.log(“g(): called”);
}
}
class C {
@f()
@g()
method() {}
}
在控制台里会打印出如下结果：
f(): evaluated
g(): evaluated
g(): called
f(): called
装饰器的运行顺序
类中不同声明上的装饰器将按以下规定的顺序应用：
- _参数装饰器_，然后依次是_方法装饰器_，_访问符装饰器_，或_属性装饰器_应用到每个实例成员。
- _参数装饰器_，然后依次是_方法装饰器_，_访问符装饰器_，或_属性装饰器_应用到每个静态成员。
- _参数装饰器_应用到构造函数。
- _类装饰器_应用到类。
类装饰器
类装饰器表达式会在运行时当作函数被调用，类的构造函数作为其唯一的参数。
如果类装饰器返回一个值，它会使用提供的构造函数来替换类的声明。
下面是使用类装饰器(@sealed)的例子，应用在Greeter类：
@sealed
class Greeter {
greeting: string;
constructor(message: string) {
this.greeting = message;
}
greet() {
return “Hello, “ + this.greeting;
}
}
我们可以这样定义@sealed装饰器：
function sealed(constructor: Function) {
Object.seal(constructor);
Object.seal(constructor.prototype);
}
当@sealed被执行的时候，它将密封此类的构造函数和原型。(注：参见Object.seal)
下面是一个重载构造函数的例子。
function classDecorator<T extends {new(…args:any[]):{}}>(constructor:T) {
return class extends constructor {
newProperty = “new property”;
hello = “override”;
}
}
@classDecorator
class Greeter {
property = “property”;
hello: string;
constructor(m: string) {
this.hello = m;
}
}
console.log(new Greeter(“world”));
方法装饰器
方法装饰器表达式会在运行时当作函数被调用，传入下列3个参数：
- 对于静态成员来说是类的构造函数，对于实例成员是类的原型对象。
- 成员的名字。
- 成员的_属性描述符_。
注意 如果代码输出目标版本小于
ES5，_属性描述符_将会是undefined。
如果方法装饰器返回一个值，它会被用作方法的_属性描述符_。
注意 如果代码输出目标版本小于
ES5返回值会被忽略。
下面是一个方法装饰器（@enumerable）的例子，应用于Greeter类的方法上：
class Greeter {
greeting: string;
constructor(message: string) {
this.greeting = message;
}
@enumerable(false)
greet() {
return “Hello, “ + this.greeting;
}
}
我们可以用下面的函数声明来定义@enumerable装饰器：
function enumerable(value: boolean) {
return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
descriptor.enumerable = value;
};
}
这里的@enumerable(false)是一个装饰器工厂。 当装饰器 @enumerable(false)被调用时，它会修改属性描述符的enumerable属性。
访问器装饰器
_访问器装饰器_声明在一个访问器的声明之前（紧靠着访问器声明）。 访问器装饰器应用于访问器的 _属性描述符_并且可以用来监视，修改或替换一个访问器的定义。 访问器装饰器不能用在声明文件中（.d.ts），或者任何外部上下文（比如 declare的类）里。
注意 TypeScript不允许同时装饰一个成员的
get和set访问器。取而代之的是，一个成员的所有装饰的必须应用在文档顺序的第一个访问器上。这是因为，在装饰器应用于一个_属性描述符_时，它联合了get和set访问器，而不是分开声明的。
访问器装饰器表达式会在运行时当作函数被调用，传入下列3个参数：
- 对于静态成员来说是类的构造函数，对于实例成员是类的原型对象。
- 成员的名字。
- 成员的_属性描述符_。
注意 如果代码输出目标版本小于
ES5，_Property Descriptor_将会是undefined。
如果访问器装饰器返回一个值，它会被用作方法的_属性描述符_。
注意 如果代码输出目标版本小于
ES5返回值会被忽略。
下面是使用了访问器装饰器（@configurable）的例子，应用于Point类的成员上：
class Point {
private _x: number;
private _y: number;
constructor(x: number, y: number) {
this._x = x;
this._y = y;
}
@configurable(false)
get x() { return this._x; }
@configurable(false)
get y() { return this._y; }
}
我们可以通过如下函数声明来定义@configurable装饰器：
function configurable(value: boolean) {
return function (target: any, propertyKey: string, descriptor: PropertyDescriptor) {
descriptor.configurable = value;
};
}
属性装饰器
_属性装饰器_声明在一个属性声明之前（紧靠着属性声明）。 属性装饰器不能用在声明文件中（.d.ts），或者任何外部上下文（比如 declare的类）里。
属性装饰器表达式会在运行时当作函数被调用，传入下列2个参数：
- 对于静态成员来说是类的构造函数，对于实例成员是类的原型对象。
- 成员的名字。
注意 _属性描述符_不会做为参数传入属性装饰器，这与TypeScript是如何初始化属性装饰器的有关。 因为目前没有办法在定义一个原型对象的成员时描述一个实例属性，并且没办法监视或修改一个属性的初始化方法。返回值也会被忽略。因此，属性描述符只能用来监视类中是否声明了某个名字的属性。
我们可以用它来记录这个属性的元数据，如下例所示：
class Greeter {
@format(“Hello, %s”)
greeting: string;
constructor(message: string) {
this.greeting = message;
}
greet() {
let formatString = getFormat(this, “greeting”);
return formatString.replace(“%s”, this.greeting);
}
}
然后定义@format装饰器和getFormat函数：
import “reflect-metadata”;
const formatMetadataKey = Symbol(“format”);
function format(formatString: string) {
return Reflect.metadata(formatMetadataKey, formatString);
}
function getFormat(target: any, propertyKey: string) {
return Reflect.getMetadata(formatMetadataKey, target, propertyKey);
}
这个@format("Hello, %s")装饰器是个 装饰器工厂。 当 @format("Hello, %s")被调用时，它添加一条这个属性的元数据，通过reflect-metadata库里的Reflect.metadata函数。 当 getFormat被调用时，它读取格式的元数据。
注意 这个例子需要使用
reflect-metadata库。 查看 元数据了解reflect-metadata库更详细的信息。
参数装饰器
参数装饰器表达式会在运行时当作函数被调用，传入下列3个参数：
- 对于静态成员来说是类的构造函数，对于实例成员是类的原型对象。
- 成员的名字。
- 参数在函数参数列表中的索引。
注意 参数装饰器只能用来监视一个方法的参数是否被传入。
参数装饰器的返回值会被忽略。
下例定义了参数装饰器（@required）并应用于Greeter类方法的一个参数：
class Greeter {
greeting: string;
constructor(message: string) {
this.greeting = message;
}
@validate
greet(@required name: string) {
return “Hello “ + name + “, “ + this.greeting;
}
}
然后我们使用下面的函数定义 @required 和 @validate 装饰器：
import “reflect-metadata”;
const requiredMetadataKey = Symbol(“required”);
function required(target: Object, propertyKey: string | symbol, parameterIndex: number) {
let existingRequiredParameters: number[] = Reflect.getOwnMetadata(requiredMetadataKey, target, propertyKey) || [];
existingRequiredParameters.push(parameterIndex);
Reflect.defineMetadata(requiredMetadataKey, existingRequiredParameters, target, propertyKey);
}
function validate(target: any, propertyName: string, descriptor: TypedPropertyDescriptor
let method = descriptor.value;
descriptor.value = function () {
let requiredParameters: number[] = Reflect.getOwnMetadata(requiredMetadataKey, target, propertyName);
if (requiredParameters) {
for (let parameterIndex of requiredParameters) {
if (parameterIndex >= arguments.length || arguments[parameterIndex] === undefined) {
throw new Error(“Missing required argument.”);
}
}
}
return method.apply(this, arguments);
}
}
@required装饰器添加了元数据实体把参数标记为必需的。 @validate装饰器把greet方法包裹在一个函数里在调用原先的函数前验证函数参数。
注意 这个例子使用了
reflect-metadata库。 查看 元数据了解reflect-metadata库的更多信息。
元数据
一些例子使用了reflect-metadata库来支持实验性的metadata API。 这个库还不是ECMAScript (JavaScript)标准的一部分。 然而，当装饰器被ECMAScript官方标准采纳后，这些扩展也将被推荐给ECMAScript以采纳。
你可以通过npm安装这个库：
npm i reflect-metadata –save
TypeScript支持为带有装饰器的声明生成元数据。 你需要在命令行或 tsconfig.json里启用emitDecoratorMetadata编译器选项。
Command Line:
tsc –target ES5 –experimentalDecorators –emitDecoratorMetadata
tsconfig.json:
{
“compilerOptions”: {
“target”: “ES5”,
“experimentalDecorators”: true,
“emitDecoratorMetadata”: true
}
}
当启用后，只要reflect-metadata库被引入了，设计阶段添加的类型信息可以在运行时使用。
如下例所示：
import “reflect-metadata”;
class Point {
x: number;
y: number;
}
class Line {
private _p0: Point;
private _p1: Point;
@validate
set p0(value: Point) { this._p0 = value; }
get p0() { return this._p0; }
@validate
set p1(value: Point) { this._p1 = value; }
get p1() { return this._p1; }
}
function validate
let set = descriptor.set;
descriptor.set = function (value: T) {
let type = Reflect.getMetadata(“design:type”, target, propertyKey);
if (!(value instanceof type)) {
throw new TypeError(“Invalid type.”);
}
set(value);
}
}
TypeScript编译器可以通过@Reflect.metadata装饰器注入设计阶段的类型信息。 你可以认为它相当于下面的TypeScript：
class Line {
private _p0: Point;
private _p1: Point;
@validate
@Reflect.metadata(“design:type”, Point)
set p0(value: Point) { this._p0 = value; }
get p0() { return this._p0; }
@validate
@Reflect.metadata(“design:type”, Point)
set p1(value: Point) { this._p1 = value; }
get p1() { return this._p1; }
}
注意 装饰器元数据是个实验性的特性并且可能在以后的版本中发生破坏性的改变（breaking changes）。
